Interaktivt softwareværktøj gør komplekst formdesign enkelt

De fleste af de plastikgenstande, vi ser, er skabt ved hjælp af sprøjtestøbning, men at designe sådanne forme er en vanskelig opgave, normalt kræver eksperter. Nu, dataloger fra Institut for Videnskab og Teknologi Østrig (IST Østrig), universitetet i Tokyo, og CONICET har skabt et interaktivt designværktøj, der giver ikke-eksperter mulighed for at skabe forme til et objekt efter eget valg. Softwaren vil blive præsenteret på dette års prestigefyldte SIGGRAPH-konference, en af ​​IST Østrigs fem vellykkede indsendelser.

Støbning er en populær metode til masseproduktion af genstande. I det væsentlige, to (eller flere) formstykker er sat sammen, efterlader formen af ​​det ønskede objekt som et hulrum. Under fremstillingen, en væske indføres i dette hulrum og får lov til at hærde. Når væsken er størknet, stykkerne af formen fjernes, efterlader den støbte genstand. Selvom processen er ret enkel, at skabe formen til at fremstille en genstand er ekstremt vanskelig, og et væld af overvejelser går ind i dens skabelse. Hvordan skal objektet orienteres og opdeles for at sikre, at stykkerne af formen kan fjernes? Hvis den færdige genstand er hul, hvordan skal det dekomponeres i stykker? Figurer med løkker eller huller tilføjer yderligere komplikationer, ligesom æstetiske overvejelser, såsom at undgå en skillelinje gennem et ansigt. I massefremstilling, de høje omkostninger ved det oprindelige formdesign opvejes af de lave produktionsomkostninger pr. enhed. For en mindre designer, imidlertid, eller en nybegynder, der er interesseret i at eksperimentere med sprøjtestøbeforme, at hyre en professionel formdesigner er upraktisk, og det er umuligt at skabe formene uden hjælp. Tilsvarende 3-D-printning af det ønskede antal objekter ville være alt for tids- og ressourcekrævende.

CoreCavity, et nyt interaktivt designværktøj, løser dette problem, og giver brugerne mulighed for hurtigt og nemt at designe forme til at skabe hule, genstande i fri form. Skabt af Kazutaka Nakashima, en ph.d. studerende ved universitetet i Tokyo på besøg i IST Østrig, Thomas Auzinger (IST Østrig), Emmanuel Iarussi (CONICET, IST Østrig), Ran Zhang (IST Østrig), Takeo Igarashi (Tokyo Universitet), og Bernd Bickel (IST Østrig), dette softwareværktøj åbner muligheder for små virksomheder og entusiaster. Softwaren analyserer en 3D-scanning af objektet, og skaber en "tynd skal, "i det væsentlige en hul version af objektet, hvor særligt små huller betragtes som solide - en anden af ​​holdets innovationer. Softwaren foreslår derefter en dekomponering af objektet i stykker; hvert stykke er skabt af en form, så sammen til sidst. I øvrigt, programmet er i stand til at foreslå små ændringer til det originale design, for eksempel, at eliminere små kroge, der kan komplicere udstøbning. "Tidligere værktøjer var ikke i stand til at foreslå sådanne ændringer, siger Thomas Auzinger, en postdoc ved IST Østrig. Brugeren kan justere nedbrydningen blot ved at klikke, og vælger at acceptere eller afvise eventuelle foreslåede ændringer. Når brugeren er tilfreds, softwaren producerer automatisk formskabelonerne, som så kan 3-D-printes og bruges til støbning.

De nedbrydninger, som designværktøjet foreslår, er ofte overraskende:"Computeren er i stand til at finde løsninger, der er meget uintuitive, siger Bernd Bickel, professor ved IST Østrig. "De to halvdele af kaninen, for eksempel, har en kurve, kompliceret forbindelse - det ville have været ekstremt svært for et menneske at finde på det." Industridesignere, samt tidligere designprogrammer, generelt stole på lige snit gennem objektet. I praksis, dette fører ofte til et større antal stykker, samt "unaturlige" opdelinger. "Softwareværktøjet kunne også være ekstremt nyttigt i industrien - det ville passe problemfrit ind i produktionsprocessen, " tilføjer Bickel.

Holdet har allerede testet nogle af deres forme på en sprøjtestøbefabrik i nærheden af ​​Linz. "Fabriksmedarbejderne var overraskede over, hvor nemt det var at udtrække de færdige genstande, samt hvor holdbare de 3-D-printede forme var. Selv efter at have skabt hundrede objekter, formene virkede stadig, " siger Auzinger. Teamet har allerede yderligere forbedringer i tankerne. En idé er inkluderingen af ​​stik, der klikker sammen for at lette den endelige montering af objektet.